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SEPTIEMBRE 2012 BLOQUE A

Ejercicio 5.- Responda las siguientes cuestiones:

a) Nombre los siguientes compuestos: (hasta 1,0 puntos) CH3- CH2- CH = CH- C ≡ C – CH = CH- CH3 CH3- CH2- CH2- CH2- CHO CH3- CH2- CO – CH2- CH2- CH3 CH3- COOH b) Formule los siguientes compuestos: (hasta 1,0 puntos)

Butil metil amina Etil propil éter

2-buteno 4-metil-1-hexanol

a) En el hidrocarburo, se numera de forma que las insaturaciones tengan globalmente los localizadores mínimos; por tanto, se numerará por la derecha tal y como está escrito, y será el 2,6-nonadien-4-ino

El segundo es el pentanal. El tercero la 3-hexanona y el último el ácido acético o etanóico. b) CH3- CH2- CH2- CH2- NH – CH3 CH3- CH2- CH2- O - CH2- CH3 CH3- CH= CH – CH3 CH3- CH2- CH- CH2- CH2-CH2-OH │ CH3 BLOQUE B

Ejercicio 1.- Responda razonadamente las siguientes cuestiones:

a) Ordene de menor a mayor las siguientes especies químicas: Na+, Ne, O2-, Mg2+ y F-. (hasta 1,0 puntos)

b) Defina primera energía de ionización y asigne los siguientes valores expresados en kJ/mol: 496; 738; 1314 y 1681 a los elementos F, Mg, Na y O. (hasta 1,0 puntos

a) Todas las especies químicas indicadas tienen la misma configuración electrónica, la del neón: 1s2 2s2 2p6. Por tanto, como el electrón diferenciador para todas ellas sería el mismo el tamaño de las mismas sólo dependerá de su carga nuclear. Por tanto, el orden de dichas especies químicas en función de su número atómico, y, por tanto, de la carga nuclear, será el siguiente: O2-, F-, Ne, Na+, Mg2+. Cuanto mayor sea la carga nuclear, mayor será la atracción sobre el último electrón y más pequeño será el radio de la correspondiente especie química. El orden creciente de las mismas será, por tanto, el orden inverso al escrito anteriormente:

49 b) La primera energía de ionización es la mínima energía necesaria para que un átomo neutro de un elemento, en estado gaseoso y en su estado electrónico fundamental, ceda un electrón de su nivel externo y dé lugar a un ion monopositivo, también en estado gaseoso y en su estado electrónico fundamental.

El flúor y el oxígeno pertenecen al segundo periodo, mientras que el sodio y el magnesio son del tercero y de los grupos iniciales.

A lo largo de un periodo, en los grupos en los que el electrón diferenciador se encuentra en orbitales s y p, la carga nuclear efectiva aumenta, al aumentar la carga nuclear y no compensar el apantallamiento producido por los electrones que se van incorporando dicho aumento; como dichos electrones diferenciadores se van introduciendo en el mismo nivel en orbitales s y p, por tanto, la interacción entre los mismos y el núcleo es más intensa y el radio atómico es cada vez menor y la energía de ionización mayor. Tendremos un primer grupo en que claramente el orden decreciente de los radios atómicos será:

INa < IMg por otro lado IO < IF

Dentro de un grupo, a medida que aumenta el número atómico el radio es mayor pues la carga nuclear efectiva no aumenta, al contrarrestar el aumento de la carga nuclear el apantallamiento de los electrones que se introducen, pero el electrón diferenciador está en un nivel superior, por tanto, más alejado del núcleo, con lo que el radio es mayor y la energía de ionización menor. Por eso, el berilio, elemento del mismo grupo que el magnesio, tendrá un radio menor que éste pero energía de ionización mayor, pero según lo comentado para el periodo, tendrá un radio mayor que el oxígeno y una energía de ionización menor que el oxígeno. Por tanto, la secuencia se completa de momento según el esquema:

INa < IMg < IO < IF

Por tanto, los valores expresados en kJ/mol que se nos dan se podrán asignar de la siguiente forma: 496 corresponderá al sodio; 738 corresponderá al magnesio; 1314, al oxígeno y 1681, al flúor.

Ejercicio 2.- Para el proceso de equilibrio: 2 SO2(g) + O2 ⇄ 2 SO3(g); ΔH < 0; explique razonadamente:

a) ¿Hacia qué lado se desplazará el equilibrio cuando se aumente la temperatura? (hasta 0,5 puntos)

b) ¿Hacia qué lado se desplazará el equilibrio cuando se disminuya la presión total? (hasta 0,5 puntos)

c) ¿Cómo afectará a la cantidad de producto obtenido la presencia de un catalizador? (hasta 0,5 puntos)

d) ¿Cómo afectará a la cantidad de producto obtenido la adición de oxígeno? (hasta 0,5 puntos)

a) El principio de Le Châtelier indica que una alteración externa de los factores (temperatura, presión o concentraciones) que intervienen en un equilibrio induce un reajuste del sistema para reducir el efecto de dicha alteración y establecer un nuevo estado de equilibrio. Dado que es una reacción exotérmica, el aumento de la temperatura origina que el equilibrio se desplace en el sentido en el que la reacción sea endotérmica, es decir hacia la producción de reactivos.

b) Si se disminuye la presión total por variación de volumen (en este caso aumentándolo), el sistema se desplazará en el sentido en que haya mayor número de moles de gas, para así aumentar dicha presión, en este caso lo hará también en el sentido de la producción de reactivos pues hay tres moles de gas de los mismos por dos de los productos.

50 c) El catalizador no modifica ninguna variable termodinámica del sistema ni, por tanto, el equilibrio establecido, pues en lo único que influye es en la velocidad del proceso.

d) El añadir oxígeno, hará que el sistema tienda a reducir la concentración de dicho gas, con lo que el sistema se desplazará en el sentido de la formación de productos.

Ejercicio 3.- Se dispone de 500 kg de mineral con una riqueza del 20 % de CuCO3. Se hace